Mesin Spongelike Kecil Dapat Meningkatkan Gula Darah

Di sebuah laboratorium di Cina, segerombolan mesin gumpal yang sangat kecil mengalir dalam darah tikus. Mesin kecil, atau nanomachine, adalah penemuan baru. Mereka benar-benar dapat mengubah cara orang mengobati penyakit yang disebut diabetes.

Diabetes mengganggu kemampuan tubuh untuk mengontrol kadar gula dalam darah. Jika gula darah menjadi terlalu tinggi atau terlalu rendah, seseorang (atau tikus) bisa jatuh sakit atau bahkan mati.

Nano ini bekerja untuk mencegah itu. Mereka berpatroli di dalam darah, mencari gula. Setiap mesin adalah bola plastik berongga yang hanya berukuran seperseratus diameter rambut manusia. Ketika banyak gula berada di dalam darah, nanomachine menghirupnya dan membengkak dalam ukuran. Ketika kadar gula darah rendah, gula merembes keluar dari bola.

Ahli kimia Jianzhong Du dari Universitas Tongji di Shanghai, Cina, menemukan nanomachine ini. Dia menyebutnya “spons gula.”

Pada orang sehat (atau tikus), tubuh mempertahankan kadar gula yang konsisten dalam darah sendiri. Gula ini berasal dari makanan. Setelah pencernaan, gula bergerak melalui aliran darah, menyediakan bahan bakar yang dibutuhkan tubuh.

Sel-sel tubuh berpesta pada bentuk gula yang disebut glukosa. Mereka membutuhkan suplai barang yang stabil untuk melakukan pekerjaan mereka. Karena orang tidak makan terus-menerus, tubuh harus menyimpan gula untuk nanti. Hati memainkan peran penting dalam proses ini. Ini menghilangkan gula tambahan, melepaskannya secara bertahap sesuai kebutuhan tubuh. Hati juga bisa membuat gula itu sendiri.

Tetapi hati membutuhkan cara untuk mengetahui berapa banyak gula yang ada dalam darah. Hormon membantu dengan ini. Zat kimia ini seperti kunci yang membuka sel-sel hati tertentu. Tergantung pada jenis kuncinya yang tiba, hati akan membuat atau menyimpan lebih banyak gula. Insulin adalah hormon yang memberi sinyal hati untuk menyimpan gula.

Pada penderita diabetes, tubuh tidak membuat insulin apa pun atau tidak menggunakannya dengan benar. Tanpa insulin, seluruh sistem menjadi rusak. Tingkat glukosa dalam darah bisa sangat tinggi atau rendah. Penderita diabetes harus hati-hati melacak kadar gula dalam darah mereka. Beberapa juga harus memberikan suntikan insulin. Terkadang, mereka perlu melakukan ini beberapa kali sehari. Aduh! Di lain waktu, mereka mungkin melupakan suntikan atau mengambil terlalu banyak insulin. Kesalahan seperti ini bisa membuat seseorang sangat sakit.

Du bertanya-tanya apakah pendekatan baru dapat meningkatkan kehidupan penderita diabetes. Mungkin dia bisa membantu mereka menghindari suntikan insulin yang sial. Dia memutuskan untuk mengembangkan nanomachine yang bisa menyerap dan melepaskan gula. ?Fungsi alami hati menginspirasi saya untuk mengembangkan teknik baru ini,? katanya.

Obat-Obatan Nano Membidik Penyakit Besar

Hal besar berikutnya dalam perawatan medis bisa sangat, sangat kecil. Kami sedang membicarakan pengobatan nano. Dan awalan nano berarti terapi ini melibatkan hal-hal yang diukur pada skala miliaran meter saja.

Insinyur telah menggunakan nanoteknologi untuk merancang baterai yang lebih baik, ?tinta? tak terlihat dan bahkan kertas yang dapat ditulis ulang. Dalam kedokteran, bahan nano bisa menyelamatkan nyawa dan mengubah cara dokter mengobati penyakit.

Partikel kecil mungil bisa melakukan perjalanan jauh di dalam tubuh. Beberapa mungkin membawa obat-obatan untuk menemukan dan membantu membunuh penyakit. Benda berskala nano bahkan mungkin menjadi bagian dari perangkat medis yang ditempatkan di dalam tubuh.

Nanomedicine adalah bidang yang luas. “Ini benar-benar mencakup segala sesuatu yang dapat digunakan untuk perawatan atau perawatan yang ada di skala nano,” kata fisikawan James McLaughlan. Dia bekerja di Sekolah Teknik Elektro dan Elektro di Universitas Leeds di Inggris.

Studi baru menunjukkan beberapa cara yang lebih kecil untuk menjadi lebih baik dalam memerangi penyakit. Struktur super kecil mereka, misalnya, dapat mempengaruhi cara kerja partikel nano. Para peneliti sekarang mencoba tabung kecil, gumpalan, wafer, bola dan bentuk lainnya. Lihat apa yang membentuk di dunia pengobatan nano.

Mengapa nano?

Obat-obatan bekerja paling baik ketika mereka sampai ke bagian tubuh di mana mereka dibutuhkan. Karena kecil, nanomedicine dapat digunakan di tempat yang tidak bisa dihuni oleh partikel yang lebih besar.

Bahkan obat-obatan sekecil sepersejuta meter mungkin tidak dapat menembus dinding pembuluh darah. Tetapi nanomedicines yang jauh lebih kecil dapat menggali lebih dalam ke dalam jaringan. Beberapa bahkan mungkin “langsung masuk ke dalam sel,” catat McLaughlan.

Terlebih lagi, ukuran dapat memengaruhi perilaku obat. Pada skala nano, hukum fisika menjadi aneh. Sesuatu yang disebut fisika kuantum mulai mengambil alih. Di sini, pada tingkat atom dan molekul, materi dan energi berperilaku baik sebagai partikel maupun gelombang.

“Fisika itu sama terkait dengan kehidupan kita, dan apa yang terjadi dalam molekul-molekul dalam tubuh kita, seperti halnya kimia,” kata Beverly Rzigalinski. Dia mempelajari aksi biologis dan efek obat-obatan di Edward Via College of Osteopathic Medicine di Blacksburg, Va. Yang penting, dia menambahkan, nanopartikel kecil kadang-kadang bertindak dengan cara yang tidak bisa dilakukan oleh yang lebih besar.

Rzigalinski bekerja dengan kristal serium (SEER-ee-um) oksida. Setiap partikel berukuran sekitar 10 nanometer. “Seratus ribu dari mereka akan cocok dalam periode di akhir kalimat,” katanya.

Cerium oxide telah digunakan dalam peralatan kontrol polusi pada mobil. Ketika ditambahkan ke cat, cerium oxide membantu melawan karat. Dalam dunia kedokteran, partikel nano ini dapat mencegah “karat” dari jenis yang berbeda, kata Rzigalinski. Yakni, kerusakan sel-sel otak dari molekul yang dikenal sebagai radikal bebas.

Tikus Dapat Mengajarkan Kita Tentang Penyakit Manusia

Zorana Berberovic dengan lembut mengangkat ekor tikus kecil berwarna hitam. Saat kaki belakangnya naik dari lantai kandangnya, teknisi riset menyelipkan botol kecil di bawah alas tikus. Berberovic dengan ringan mengelus jari tangannya yang bersarung di perutnya. Dalam hitungan detik dia dihargai, dikencingi melalui lubang kecil.

“Mereka memiliki kantong kecil sehingga tidak banyak,” kata Berberovic. Untungnya, dia menambahkan, “Kita tidak perlu banyak.”

Sulit membayangkan bahwa seseorang mungkin membutuhkan kencing tikus sama sekali. Tapi mungkin ada banyak yang bisa dipelajari dari urin tikus khusus ini. Ini bisa membantu para ilmuwan lebih memahami aspek-aspek penting dari penyakit manusia.

Berberovic bekerja di Pusat Fenogenomik Toronto (FEE-no-geh-NO-miks) di Toronto, Kanada.

Tunggu: pheno-apa?

Pheno adalah awalan yang berasal dari kata Yunani yang berarti “menunjukkan.” Ahli biologi sering meminjam awalan ini untuk menjelaskan sifat-sifat dasar suatu organisme: fenotipenya. Seekor tikus cenderung kecil, berbulu, berkaki empat dan pemalu dengan ekor yang panjang dan telanjang. Deskripsi itu semua adalah bagian dari fenotipenya. Sementara itu, genomik adalah studi tentang materi genetik yang diwarisi organisme dari orang tuanya. Ketika dikombinasikan, kedua istilah ini menggambarkan studi tentang bagaimana genom organisme berkontribusi terhadap fenotipenya – atau sifat-sifat yang dapat kita amati.

Pusat Toronto adalah salah satu dari 18 lembaga di seluruh dunia yang membentuk Konsorsium Phenotyping Tikus Internasional. Para ilmuwan di lembaga-lembaga ini bekerja bersama untuk mencari tahu fungsi setiap gen tikus.

Gen adalah segmen DNA yang memengaruhi penampilan dan fungsi organisme. Sementara manusia dan tikus terlihat dan bertindak sangat berbeda, 85 hingga 90 persen gen kita adalah sama atau setidaknya sangat mirip. Jadi dengan memahami instruksi di setiap gen tikus, orang harus mendapatkan ide yang cukup bagus dari instruksi di hampir setiap gen manusia juga.

Tetapi membuat hubungan antara gen tikus dan manusia tidak selalu mudah. Walaupun gennya memang sangat mirip, manusia biasanya tidak memiliki ekor atau kumis. Ini karena area DNA di kedua sisi gen manusia atau tikus terkadang berbeda. Bagian-bagian dari DNA ini disebut daerah kontrol. Daerah semacam itu dapat mengubah cara instruksi gen dijalankan.

Berberovic dan rekan-rekan penelitinya bahkan ingin tahu gen mana yang memengaruhi kencing. Mereka terutama ingin tahu apakah bahan kimia yang dibuang oleh tubuh ke dalam urin dapat memberi tahu kita seberapa sehat – atau sakit – seorang individu.

Tetapi banyak ilmuwan konsorsium terlihat jauh melebihi kencing. Penelitian mereka mungkin mencari gen mana yang memengaruhi ukuran, berat, perilaku hewan – bahkan rentang hidup hewan. Mencocokkan suatu gen dengan efek yang dimilikinya terhadap karakteristik atau sifat-sifat itu disebut fenotip.

Ann Flenniken adalah ahli genetika molekuler di pusat Toronto. (Ini dijalankan bersama oleh Rumah Sakit Mount Sinai dan Rumah Sakit untuk Anak Sakit, keduanya di Toronto.) Dia mempelajari gen apa yang dilakukan dan dasar kimia untuk fungsi-fungsi tersebut.

Dengan bekerja bersama, katanya, konsorsium fenotip global berharap suatu hari akan mengumpulkan “katalog semua fungsi gen.”

Kain Graphene Mencegah Nyamuk Menggigit

Kain graphene mencegah nyamuk menggigit Ini adalah satu dari serangkaian berita yang menyajikan teknologi dan inovasi, yang dimungkinkan dengan dukungan dermawan dari Lemelson Foundation.

Gigitan nyamuk bukan hanya gangguan pada pendakian musim panas atau teras belakang. Bagi jutaan orang di seluruh dunia, mereka dapat membawa penyakit mematikan. Sekarang, para peneliti telah mengusulkan strategi baru untuk menjaga kulit kita bebas gigitan. Tambahkan lapisan graphene ke pakaian luar Anda.

Graphene adalah satu lapisan atom karbon. Diidentifikasi pada tahun 2004, graphene mendapatkan dua penemunya Hadiah Nobel Fisika 2010. Jutaan lapisan graphene membentuk grafit dalam pensil sekolah. Melampirkan atom oksigen ke graphene menghasilkan film yang dikenal sebagai graphene oxide (GO). Dan itulah dasar dari kain baru.

Cintia Castilho adalah mahasiswa pascasarjana di bidang teknik di Brown University. Itu di Providence, R.I. Dia tertarik ketika Robert Hurt, penasihatnya, menyebutkan perlindungan nyamuk pada pertemuan tim. “Kelompok kami telah menggunakan GO dalam pakaian yang melindungi terhadap uap kimia,” kenang Castilho. “Dari aplikasi itu dan lainnya, kami tahu itu adalah bahan yang sangat serbaguna.” Namun, bisakah itu mencegah nyamuk menggigit?

Proyek ini menunjukkan kepada Castilho bahwa ide apa pun mungkin layak untuk dicoba, bahkan ketika beberapa rekan Anda ragu. Timnya menggambarkan keberhasilannya dalam Prosiding 10 September dari National Academy of Sciences.

Toolkit nyamuk yang unik

Castilho mengetahui bahwa mulut nyamuk terdiri dari lebih dari sedotan untuk menghirup darah. Padahal, ada enam bagian mulut. Mereka, dalam beberapa hal, seperti alat makan. “Seekor nyamuk memegang kulit Anda dengan dua bagian mulut yang bertindak sebagai garpu,” jelasnya. Empat bagian lainnya memiliki ujung bergerigi seperti pisau. Mereka memotong kulit Anda.

Hanya perempuan yang membutuhkan makanan darah. Itu akan memberi makan telurnya. Mulut jantan tidak bisa menembus kulit. Beberapa lalat yang menggigit memiliki mulut yang mirip dengan nyamuk betina. Tapi tidak ada yang seunik dan sekuat miliknya.

Beberapa nyamuk betina sangat menyukai darah manusia. Contoh utama adalah Aedes aegypti, yang menularkan banyak penyakit berbahaya. Mereka termasuk Zika, demam berdarah (DEN-gay), demam kuning dan chikungunya (Chih-kun-GUN-yah).

?Kami berpikir bahwa Aedes aegypti berasal dari Afrika dan mencapai benua lain dengan leluhur kami,? kata Laura Harrington. Orang-orang kemungkinan mengangkutnya dalam wadah air buatan manusia, katanya. “Pada dasarnya ini adalah hewan peliharaan yang tidak bisa bertahan hidup tanpa manusia.

Harrington adalah seorang ilmuwan serangga, atau ahli serangga, yang tidak terlibat dalam proyek baru. Dia bekerja di Universitas Cornell di Ithaca, N.Y. Nyamuk A. aegypti dapat memakan banyak mamalia, dia menemukan. Tapi itu lebih suka orang 98 persen dari waktu. Selama jutaan tahun evolusi, 3.500 spesies nyamuk telah mengembangkan adaptasi dan perilaku tubuh yang berbeda. Ini membantu mereka memakan hewan apa pun yang mereka inginkan.

Para Ilmuwan Menyelidiki Cara Baru Untuk Mengendalikan Malaria

Detektif sains mengikuti petunjuk baru dalam upaya mereka untuk menghentikan seorang pembunuh – malaria. Penyakit ini merenggut nyawa sekitar 429.000 orang pada tahun 2015 saja, menurut Organisasi Kesehatan Dunia. Dan anak-anak menghadapi risiko terbesar. Lebih dari tujuh dari setiap 10 korban malaria adalah anak-anak.

Penyakit ini disebabkan oleh parasit yang menghabiskan sebagian dari siklus hidupnya pada nyamuk dan sebagian pada hewan penghasil darah. Begitu masuk ke manusia, ia menyerang sel-sel hati dan darah. Kasus ringan menyebabkan demam, sakit kepala, dan kedinginan. Kasus yang parah membuat darah kekurangan sel sehat untuk membawa oksigen. Terkadang, penyakit ini juga menyerang paru-paru dan otak.

Beberapa obat dapat menyembuhkan malaria. Tetapi obat-obatan itu tidak selalu berhasil. Jadi para ilmuwan sedang mencari cara baru untuk menggagalkan pembunuh ini. Musim panas lalu, mereka menggambarkan dua dari mereka di sebuah pertemuan di Chicago, Illinois.

“Malaria tidak hanya mempengaruhi manusia,” jelas Holly Lutz. Dia bekerja di Chicago di Field Museum dan University of Chicago. Kelelawar, mamalia lain, burung, dan kadal juga dapat terserang penyakit ini. ?Faktanya, hampir semua vertebrata darat dapat terinfeksi oleh spesies malaria mereka sendiri,? katanya.

Lutz menyebut dirinya ?ahli biologi evolusi dan ahli ekologi mikroba. Tapi yang pertama dan terpenting, saya seorang penjelajah, ?katanya. Dengan menjelajahi hewan dan parasit mereka, Lutz berharap untuk belajar lebih banyak tentang cara untuk mencegah malaria pada manusia.

Parasit mikroskopis bernama Plasmodium (Plaz-MO-dee-um) ada di belakang penyakit itu. Nyamuk mengambil mikroba ketika mereka memakan darah yang terinfeksi. Tumbuh di usus mereka. Kemudian masuk ke air liur serangga. Ketika nyamuk mengambil gigitan berikutnya, sekarang nyamuk dapat berbagi sebagian parasit ini dengan inang baru. Dalam banyak kasus, tuan rumah itu mungkin manusia.

Ada beberapa kabar baik. Malaria membunuh hanya sekitar setengah orang di tahun 2015 seperti yang terjadi 15 tahun sebelumnya. Kelambu membantu. Orang-orang menggantungkan tirai jala ini, dirawat dengan racun pembunuh nyamuk, di atas tempat tidur mereka di malam hari. Perawatan medis juga lebih baik di beberapa area.

Tapi ini kabar buruknya. Seperti organisme lain, parasit yang menyebabkan malaria berevolusi. Akibatnya, lebih banyak dari mereka sekarang dapat menahan aksi pembunuhan mikroba dari berbagai obat. Nyamuk juga berevolusi. Beberapa sekarang dapat melawan insektisida umum. Itu berarti mereka dapat bertahan hidup untuk menginfeksi lebih banyak orang dan bereproduksi. Dan perubahan iklim mengubah pola cuaca di seluruh dunia. Di masa depan, nyamuk pembawa malaria kemungkinan akan bertahan di lebih banyak tempat.

DNA Menceritakan Tentang Bagaimana Kucing Menaklukkan Dunia

Ketika datang untuk mengungkapkan kapan dan bagaimana kucing liar menjadi kucing sofa, kucing mulai keluar dari tas. Kucing kemungkinan pertama kali dijinakkan di Timur Tengah. Kemudian, mereka menyebar – pertama melalui darat, kemudian melalui laut – ke seluruh dunia, para peneliti sekarang melaporkan.

Petani awal membawa kucing ke Eropa dari Timur Tengah sekitar 6.400 tahun yang lalu. Itulah kesimpulan dari melihat DNA dari 352 kucing purba. Gelombang migrasi kedua, mungkin dengan kapal, tampaknya terjadi sekitar 5.000 tahun kemudian. Saat itulah kucing-kucing Mesir dengan cepat menjajah Eropa dan Timur Tengah.

Para peneliti menggambarkan bagaimana mereka datang ke tanggal-tanggal ini dalam sebuah studi baru. Itu diterbitkan 19 Juni di Nature Ecology & Evolution.

Domestikasi (Doh-MES-ti-kay-shun) adalah proses panjang dan lambat yang digunakan manusia untuk mengadaptasi hewan atau tanaman liar agar jinak dan bermanfaat. Serigala menjadi anjing, misalnya. Sapi liar menjadi ternak. Dan kucing liar menjadi kucing rumahan.

Tepatnya di mana dan kapan ini terjadi pada kucing, telah menjadi bahan perdebatan besar. Para peneliti hanya memiliki DNA dari kucing modern untuk diajak bekerja sama. Data ini menunjukkan bahwa kucing rumahan telah dijinakkan dari kucing liar Afrika. Yang tidak jelas adalah kapan kucing peliharaan mulai menyebar ke seluruh dunia. Sekarang, cara baru mempelajari DNA kuno menunjukkan beberapa jawaban.

Eva-Maria Geigl dan Thierry Grange berada di balik penyelaman terdalam ini ke dalam sejarah genetik kucing. Mereka adalah ahli biologi molekuler. Keduanya bekerja di Institute Jacques Monod di Paris, Prancis. Mitokondria (My-tow-KON-dree-uh) adalah struktur kecil penghasil energi di dalam sel. Mereka mengandung sedikit DNA. Hanya ibu, bukan ayah, yang meneruskan mitokondria (dan DNA-nya) kepada anak-anak mereka. Para ilmuwan menggunakan varietas DNA mitokondria yang sedikit berbeda, yang disebut mitotipe, untuk melacak sisi keluarga wanita.

Geigl, Grange dan rekan mereka mengumpulkan DNA mitokondria dari 352 kucing purba dan 28 kucing liar modern. Kucing ini membentang 9.000 tahun. Mereka datang dari daerah yang membentang di Eropa, Afrika, dan Asia Barat Daya.

Sekitar 10.000 hingga 9.500 tahun yang lalu, kucing liar Afrika (Felis silvestris lybica) mungkin telah dijinakkan sendiri. Mereka akan memburu tikus dan sisa-sisa pemulung dari rumah-rumah para petani awal di Timur Tengah. Orang-orang mungkin mendorong kucing untuk berkeliaran sebagai cara agar para petani ini mengendalikan tikus, tikus, ular, dan hama lainnya. Pengaturan tersebut akan “saling menguntungkan bagi kedua belah pihak,” jelas Grange.

Tidak ada yang benar-benar tahu bagaimana orang-orang yang ramah dan kucing bersama satu sama lain pada awal domestikasi kucing. Beberapa orang mungkin sangat dekat dengan kucing kesayangan mereka. Memang, satu orang di pulau Mediterania Siprus, 9.500 tahun yang lalu, dimakamkan dengan seekor kucing. Kata Geigl, ini menunjukkan bahwa beberapa orang, saat itu, sudah memiliki hubungan dekat dengan kucing.

Cara Kerja Tes DNA

Ingin mengetahui lebih banyak tentang diri Anda, keluarga Anda, atau bahkan hewan peliharaan Anda? Ada tes DNA untuk itu. Meludahkan tabung. Biarkan anjing Anda mengunyah kapas. Atau cabut sebagian bulu kucing Anda. Kemudian kirimkan sampel itu melalui pos. Beberapa minggu kemudian, Anda dapat masuk ke situs web perusahaan pengujian untuk mendapatkan panduan yang menjelaskan sifat-sifat yang disarankan oleh DNA itu.

Penjelasan: Apa itu gen? Temuan ini mungkin memprediksi warna rambut seseorang atau menyarankan apakah gen Anda akan membuat Anda berpikir ramuan daun ketumbar rasanya seperti sabun (meskipun jika Anda sudah mencicipinya, Anda mungkin sudah tahu apa yang Anda pikirkan). Pengujian mungkin berlanjut untuk menemukan kerabat yang tidak Anda kenal. Jika Anda mendapatkannya untuk anjing Anda, tes mungkin mengatakan apakah Fido memiliki gembala Jerman, corgi atau pudel di pohon keluarga. Mungkin juga mengidentifikasi apakah Anda atau anjing Anda menghadapi risiko tinggi untuk penyakit tertentu (seperti masalah ginjal).

Sihir semacam itu dikenal sebagai sekuensing DNA. Ini memungkinkan para ilmuwan untuk mencari tahu urutan “huruf” dalam molekul DNA. Surat-surat itu – disebut nukleotida – adalah bahan kimia yang membentuk DNA. Hanya ada empat huruf: adenin (A), sitosin (C), timin (T) dan guanin (G). Adenine hanya berpasangan dengan timin. Sitosin hanya berpasangan dengan guanin. Ini mungkin tampak seperti alfabet yang sangat terbatas. Tetapi urutan di mana surat-surat itu berbaris dalam untaian panjang DNA akan menguraikan instruksi genetik yang memberi tahu setiap sel tubuh tentang molekul mana yang harus dibuatnya. Dan ada banyak ruang untuk “kata-kata” yang panjang. Pada manusia, anjing dan kucing, setiap untai DNA memiliki panjang sekitar 6 miliar huruf.

Bagian dari setiap untai dikenal sebagai urutan (seperti dalam urutan huruf). Mendekodekan huruf-huruf dalam untai dikenal sebagai “urutan” kode genetik. Pemesanan tepat huruf akan berubah dari satu individu ke yang berikutnya. Namun, “kata-kata” – instruksi yang dihasilkan oleh urutan – cenderung serupa di antara semua anggota suatu spesies.

Para ilmuwan dapat membandingkan urutan semua huruf dalam DNA satu orang dengan yang ada pada orang lain. Dengan miliaran nukleotida, jutaan surat itu akan berbeda, bahkan antara orang tua dan anak-anak atau saudara lelaki dan perempuan.

Misalnya, beberapa orang memiliki satu huruf – katakan A – di tempat dalam urutan di mana orang lain mungkin memiliki G atau C. Beberapa dari huruf yang ditukar itu dapat mengubah makna gen. Ejaan yang baru mungkin menyebabkan gen membuat protein yang berbeda. Satu tweak ejaan kecil dapat berkontribusi untuk membuat Anda lebih tinggi atau mengubah warna mata Anda. Yang lain mungkin menempatkan Anda pada risiko yang lebih tinggi atau lebih rendah untuk beberapa penyakit. Jika dibandingkan dengan orang lain, ejaan sekuens yang tepat dalam DNA Anda dapat menunjukkan seberapa dekat Anda berdua.

Bagaimana Tikus Rumah Menemukan Rumahnya

Punya tikus di rumah? Salahkan dirimu sendiri. Bukan rumah tangga anda, tetapi spesies Anda. Orang tidak pernah berniat menjalani gaya hidup ramah tikus. Tetapi ketika kami mengadopsi kehidupan yang menetap, beberapa hewan juga menetap, sebuah penelitian baru menunjukkan. Keberhasilan beberapa tikus purba mengikuti naik turunnya permukiman manusia yang paling awal, data baru menunjukkan. Ketika komunitas orang-orang ini berkembang, tikus-tikus tertentu juga melakukannya.

Untuk studi baru mereka, para ilmuwan membandingkan gigi tikus purba dengan gigi tikus modern yang nongkrong di dekat orang-orang yang hanya setengah jadi. Ketika manusia membuat rumah permanen, satu spesies tikus pindah. Ketika orang-orang itu pindah, satu spesies tikus lain mengambil alih.

Temuan ini menunjukkan bahwa permukiman manusia dimulai jauh sebelum orang mulai menanam. Dan itu menunjukkan bahwa kutu itu tumbuh subur di rumah kita, bukan dari makanan kita yang disimpan, para ilmuwan menyimpulkan.

Antara 15.000 dan 11.000 tahun yang lalu (waktu yang disebut periode Natufian), orang mulai membentuk permukiman batu kecil di tempat yang sekarang disebut Israel dan Yordania. Komunitas-komunitas ini belum bertani atau menyimpan biji-bijian. Orang tinggal di satu tempat selama satu atau dua musim. Setelah pindah, mereka nanti akan kembali ke tempat itu dengan cukup sering. Dengan menciptakan basis rumah seperti itu, para pemukim awal mengubah ekosistem. Tumbuhan dan hewan setempat memanfaatkan peluang baru untuk tumbuh dan berkembang.

Lior Weissbrod adalah seorang arkeolog di Israel di Universitas Haifa. Dia mencari petunjuk tentang sejarah hubungan antara hewan dan manusia. Dia selalu tertarik pada sisa-sisa hewan. Tapi gigi tikus bukan pilihan pertamanya, dia mengakui. “[Di] tempat saya akan bekerja, sisa-sisa hewan yang lebih besar sudah dipelajari,” katanya. “Aku ditinggalkan dengan mamalia kecil.”

Mamalia kecil memiliki gigi yang sangat kecil. Panjang molar tikus terbesar hanya sekitar 1 milimeter (0,04 inci). Untuk mengumpulkannya, Weissbrod menghabiskan banyak waktu menyaring kotoran melalui saringan dengan jaring yang sangat halus. Dia mengumpulkan 372 gigi tikus dari tanah di lima situs arkeologi di tempat yang sekarang disebut Israel dan Yordania. Sisa-sisa itu berusia 11.000 hingga 200.000 tahun.

Dia memberikan gigi itu kepada rekannya Thomas Cucchi. Dia adalah seorang arkeolog di Museum Nasional Sejarah Alam di Paris, Prancis. Cucchi mengembangkan teknik untuk mengklasifikasikan gigi tikus berdasarkan spesies. Dia melakukan ini berdasarkan perbedaan kecil dalam bentuk mereka.

Perangkat Ini Menggunakan Langit Malam Yang Dingin Untuk Menghasilkan Listrik

Perangkat baru berfungsi seperti panel surya, kecuali itu tidak memanen energi dari matahari. Ini menangkap energi dari langit malam yang dingin.

Prototipe perangkat menghasilkan listrik yang cukup di malam hari untuk menyalakan bola lampu kecil. Versi yang lebih besar mungkin suatu hari akan menyalakan kamar atau mengisi baterai telepon. Itu juga bisa memberi daya elektronik di daerah terpencil atau sumber daya rendah yang kekurangan listrik.

Inti dari lampu malam baru ini adalah generator termoelektrik. Ini memanfaatkan perbedaan suhu antara Bumi dan luar angkasa. Generator kemudian menggunakan perbedaan itu untuk menghasilkan listrik.

Selama satu sisi lebih dingin dari yang lain, generator dapat menghasilkan listrik. Sisi yang lebih dingin menghadap ke langit dan menempel pada plat aluminium. Piring itu disegel di bawah penutup transparan dan dikelilingi dengan isolasi untuk mencegah panas. Pelat ini tetap lebih dingin daripada udara di sekitarnya dengan melepaskan panas yang diserapnya sebagai radiasi inframerah. Radiasi itu dapat menembus melalui penutup transparan dan terus menuju ruang luar.

Bagian bawah generator terpasang ke pelat aluminium terbuka. Piring itu dihangatkan oleh udara lokal. Pada malam hari, pelat atas bisa mendapatkan beberapa derajat Celcius lebih dingin daripada bagian bawah generator.

Para peneliti menguji prototipe 20-sentimeter pada malam Desember di Stanford, California. Generator menghasilkan daya sekitar 25 miliwatt per meter persegi perangkat. Itu adalah kekuatan yang cukup untuk menyalakan dioda pemancar cahaya kecil, atau bohlam LED. Perbaikan lebih lanjut dapat meningkatkan produksinya menjadi setidaknya 500 miliwatt per meter persegi. Untuk melakukan itu, sistem mungkin memerlukan lebih banyak isolasi di sekitar pelat atas yang dingin.

Para peneliti menggambarkan pencapaian mereka secara online 12 September di Joule.

“Itu ide yang sangat pintar,” kata Yuan Yang. Seorang ilmuwan materi, ia bekerja di Universitas Columbia di New York City dan tidak terlibat dalam pekerjaan itu. “Pembangkit listrik jauh lebih sedikit daripada panel surya,” katanya. Panel surya umumnya menghasilkan setidaknya 100 watt (bukan miliwatt) per meter persegi. Tapi generator baru ini mungkin berguna untuk daya cadangan, kata Yang. Mungkin juga memberikan sedikit energi untuk orang yang hidup dari jaringan listrik.

Bola lampu tipikal mungkin mengkonsumsi beberapa watt listrik, catat Shanhui Fan. Dia adalah seorang insinyur listrik di Universitas Stanford di California yang bekerja pada perangkat tersebut. Jadi sesuatu yang memakan beberapa meter persegi ruang atap mungkin menerangi ruangan dengan energi dari langit malam.

Perangkat itu juga dapat membantu menyalakan stasiun cuaca jarak jauh atau perangkat lingkungan lainnya, kata Aaswath Raman. Dia adalah ilmuwan bahan yang bekerja pada perangkat di University of California, Los Angeles. Ini mungkin berguna di daerah kutub yang tidak melihat sinar matahari selama berbulan-bulan, kata Raman. “Jika Anda memiliki beban daya rendah dan anda perlu menyalakannya selama tiga bulan kegelapan, ini mungkin solusinya.”

 

Grid Ini Menggerakkan Energi, Tetapi Tidak Selalu Andal

Lebih dari tiga juta orang di Puerto Riko kehilangan listrik pada September 2017. Badai back-to-back baru saja menghantam pulau itu. Banjir dari Maria, semakin kuat dari mereka, merobohkan banyak pembangkit listrik. Angin dan tanah longsor menumbangkan menara dan saluran listrik yang mereka bawa. Turut menjelaskan ilmuwan iklim Juan Declet-Barreto: ?Kehilangan kekuatan bukan hanya merepotkan. Di daerah tropis yang dilanda iklim seperti Puerto Rico, itu mengancam jiwa. ”

Tanpa listrik, rumah sakit harus menunda operasi. Mereka tidak dapat menjalankan banyak pemindaian atau pengujian, baik. Tanpa perawatan tepat waktu, beberapa pasien meninggal. Instalasi pengolahan air Puerto Rico kehilangan daya selama Maria. Akibatnya, orang-orang di seluruh pulau kehilangan akses ke air bersih. Dan sedikit orang yang bisa memasak atau mendinginkan makanan. Siapa pun yang beruntung memiliki kompor atau generator portabel harus berdiri dalam antrean panjang untuk bahan bakar. Sementara itu, sekolah dan bisnis tutup atau kurangi jam kerjanya.

Declet-Barreto bekerja untuk Union of Concerned Scientists di Washington, D.C. Tapi dia dibesarkan di Puerto Rico. Keluarga orang tua dan saudara perempuannya masih tinggal di sana. Telepon keluar tak lama setelah Badai Maria mendarat. Selama berhari-hari, Declet-Barreto tidak tahu nasib keluarganya. Untungnya, mereka bernasib cukup baik. Dan listrik mereka kembali dalam beberapa minggu.

Banyak orang lain tidak seberuntung itu. Empat bulan setelah Maria, sekitar sepertiga pulau itu masih kekurangan listrik. Bahkan setelah enam bulan, kira-kira satu dari 10 orang masih tidak bisa menyalakan lampu. Itu hampir setahun setelah Maria memukul sebelum semua orang lagi memiliki kekuatan.

Badai adalah peristiwa yang parah, tetapi Maria sangat buruk. Angin dan banjirnya ?tidak mungkin menjadi ‘badai sempurna’ yang lebih harfiah,? kata Declet-Barreto. Angin dan pohon-pohon tumbang menghancurkan banyak sistem pulau untuk membawa listrik dari pembangkit listrik. Bahkan sebelum Maria, perusahaan yang menghantarkan listrik belum mengganti peralatan yang menua.

Puerto Rico jauh dari satu-satunya tempat yang berjuang untuk tetap menyalakan lampu, telepon diisi dan komputer dinyalakan.

Jaringan listrik adalah istilah untuk sistem yang membawa listrik dari tempat dibuatnya ke rumah dan bisnis. Hampir semua orang bergantung pada sistem itu. Namun sama pentingnya dengan ini, grid ini menghadapi sejumlah ancaman. Beberapa sederhana dan lama. Lainnya kompleks dan sangat baru.

Untungnya, para insinyur sedang mengerjakannya. Penelitian mereka bertujuan untuk menjaga agar grid tetap berjalan, terlepas dari bencana alam – dan beberapa bencana yang jelas tidak wajar. Proyek lain sedang mencari cara untuk menyalakan kembali lampu lebih cepat setelah listrik padam. Masih banyak pekerjaan mencari cara untuk tidak terlalu bergantung pada bahan bakar fosil (terutama batu bara, minyak dan gas alam) dan bukannya menghasilkan lebih banyak listrik menggunakan angin bersih dan energi matahari. Sumber yang lebih bersih mungkin tidak hanya membantu memperlambat pemanasan global, tetapi juga membuat jaringan lebih tangguh terhadap penutupan.